JP2013062930A - Control circuit for switching power supply device, and switching power supply device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a switching power supply device capable of eliminating a need for individual vibration insulation measures depending on a level of an AC input voltage.SOLUTION: An input voltage detector 30 detects whether an AC input voltage is a 100 V system or a 200 V system, and depending on the detection result, a frequency reduction gain setting part 40 switches frequency reduction gain characteristics. The frequency reduction gain setting part 40 receives a feedback signal having a value depending on a load factor, and converts it into a frequency following the switched frequency reduction gain characteristics. A drive circuit 60 drives a switching element by an on/off signal having the frequency. Due to the switching of the frequency reduction gain characteristics depending on a level of the AC input voltage, such a property that reduction of the feedback signal in the 200 V system is facilitated faster than that in the 100 V system is cancelled. Thus, load factors for reaching of a power supply operation frequency to an audible region at frequency reduction can be uniformed, and thereby, a block vibration insulation measure can be achieved.

Description

本発明はフライバック式のスイッチング電源装置の制御回路およびスイッチング電源装置に関し、特に交流入力の電圧が相違しても負荷率に対する電源動作周波数の特性が変わらないようにしたスイッチング電源装置の制御回路およびスイッチング電源装置に関する。   BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control circuit and a switching power supply for a flyback type switching power supply, and more particularly to a control circuit for a switching power supply in which the characteristics of the power supply operating frequency with respect to the load factor do not change even when the AC input voltage differs The present invention relates to a switching power supply device.

スイッチング電源装置は、商用の交流電圧を任意の電圧の直流電圧に変換して出力することができ、部品点数が少なく、広い入力電圧範囲に対しても対応可能である。出力電圧が商用電源とは絶縁されている方式として、フライバック式のものが知られている。このフライバック式のスイッチング電源装置は、交流入力電圧を直流電圧に変換する入力回路と、トランスと、スイッチング素子と、トランスの二次側の電圧を直流電圧(出力電圧)に変換する出力回路と、スイッチング素子をオン・オフ制御する制御回路とを備えている。この制御回路は、出力回路の出力電圧を基にトランスの一次巻線に直列に接続されたスイッチング素子のオン幅を制御することで、出力電圧が一定になるように制御している。   The switching power supply device can convert a commercial AC voltage into a DC voltage of an arbitrary voltage and output it, and has a small number of components and can cope with a wide input voltage range. A flyback type is known as a method in which the output voltage is insulated from the commercial power supply. This flyback type switching power supply includes an input circuit that converts an AC input voltage into a DC voltage, a transformer, a switching element, and an output circuit that converts a voltage on the secondary side of the transformer into a DC voltage (output voltage). And a control circuit for controlling on / off of the switching element. This control circuit controls the output voltage to be constant by controlling the ON width of the switching element connected in series to the primary winding of the transformer based on the output voltage of the output circuit.

この制御回路は、また、スイッチング電源装置の負荷状態を検出し、高負荷状態の場合には、固定の高周波でスイッチ素子のオン・オフを制御している。しかし、軽負荷状態になった場合には、スイッチ素子のスイッチング周波数を低減してスイッチング損失を低減する制御が一般に行われている(たとえば、特許文献1,2参照)。   The control circuit also detects the load state of the switching power supply device, and controls on / off of the switch element at a fixed high frequency in the case of a high load state. However, in a light load state, control is generally performed to reduce the switching loss by reducing the switching frequency of the switch element (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特許文献1に記載の発明は、フライバック式のスイッチング電源装置ではないが、出力電圧を検出し、高負荷状態で出力電圧が低下しているときは、高いスイッチング周波数を維持している。一方、軽負荷状態により出力電圧が高くなっていくと、出力電圧が高くなるに従ってスイッチング周波数を下げていき、これによって、軽負荷の効率を改善するようにしている。   The invention described in Patent Document 1 is not a flyback type switching power supply, but detects an output voltage and maintains a high switching frequency when the output voltage decreases in a high load state. On the other hand, when the output voltage becomes higher due to the light load state, the switching frequency is lowered as the output voltage becomes higher, thereby improving the efficiency of the light load.

また、特許文献2に記載の発明も、同様に、出力回路の電圧を検出してフィードバックされた電圧が所定値以上であると、発振器の周期を決めるコンデンサが一定のバイアス電流で充電され、発振器は、一定の発振周波数で発振する。フィードバックされた電圧が所定値以下の領域では、コンデンサに充電されるバイアス電流値が減少し、スレッシュレベルを超えるまでの充電時間が長くなるため、スイッチング周波数が低減していく。   Similarly, in the invention described in Patent Document 2, when the voltage fed back by detecting the voltage of the output circuit is equal to or higher than a predetermined value, the capacitor for determining the period of the oscillator is charged with a constant bias current, and the oscillator Oscillates at a constant oscillation frequency. In a region where the fed back voltage is less than or equal to a predetermined value, the bias current value charged in the capacitor decreases, and the charging time until the threshold level is exceeded becomes longer, so the switching frequency decreases.

このように、スイッチング電源装置では、負荷率に対する発振周波数の低減特性を有している。このようなスイッチング電源装置をワールドワイド対応の仕様にする場合、交流入力には、100V系および200V系の商用電源が接続されることになる。このとき、スイッチング電源装置は、入力される交流入力電圧が広範囲に対応するよう設計されており、構成要素および各種設定値は同じに設計されている。   Thus, the switching power supply device has a characteristic of reducing the oscillation frequency with respect to the load factor. When such a switching power supply device is made to be compatible with the world-wide specification, 100V and 200V commercial power supplies are connected to the AC input. At this time, the switching power supply device is designed so that the input AC input voltage corresponds to a wide range, and the components and various set values are designed to be the same.

図10は交流入力電圧が相違するときの負荷率に対する電源動作周波数低減特性を示す図である。
この図10に示す特性図は、横軸が負荷率、縦軸が電源動作周波数であり、交流入力電圧Vinの値が100V系の場合(交流115V)および200V系の場合(交流230V)における負荷率に対する電源動作周波数(スイッチング周波数)低減特性を示している。
FIG. 10 is a diagram showing the power supply operating frequency reduction characteristic with respect to the load factor when the AC input voltage is different.
In the characteristic diagram shown in FIG. 10, the horizontal axis represents the load factor, the vertical axis represents the power supply operating frequency, and the load when the value of the AC input voltage Vin is 100 V system (AC 115 V) and 200 V system (AC 230 V). The power supply operating frequency (switching frequency) reduction characteristic with respect to rate is shown.

この特性図によれば、交流入力電圧Vinの値が100V系および200V系のいずれの場合も、ある負荷率より高い状態では、電源動作周波数は一定であり、ある負荷率より軽負荷になると、電源動作周波数は低減する特性になっている。しかしながら、電源動作周波数が低減を開始するポイントは、100V系では、47%の負荷率であるのに対し、200V系では、64%の負荷率となっている。これは、電源動作周波数および負荷率の条件が同じであれば、交流入力電圧が高いほどトランスに蓄積されるエネルギの増加率が高くなり、その分、スイッチング素子のオン幅を狭めるようにフィードバックがより強くかかり、その結果として電源動作周波数の低減が早まるからである。   According to this characteristic diagram, when the value of the AC input voltage Vin is 100V system or 200V system, the power supply operating frequency is constant in a state higher than a certain load factor, and when the load becomes lighter than a certain load factor, The power supply operating frequency is reduced. However, the point at which the power supply operating frequency starts to decrease is a load factor of 47% in the 100V system, while it is 64% in the 200V system. If the conditions for the power supply operating frequency and the load factor are the same, the higher the AC input voltage, the higher the rate of increase of the energy stored in the transformer, and accordingly, feedback is provided to narrow the ON width of the switching element. This is because it is more strongly applied and as a result, the reduction of the power supply operating frequency is accelerated.

スイッチング電源装置は、軽負荷になるほど電源動作周波数が低減していき、最終的には、電源動作周波数が可聴領域に入ってしまう。可聴領域のスイッチング周波数では、トランスのコアがその可聴領域の周波数で振動することになるので、トランスから異音を発するような音鳴り現象が発生する。そのため、電源動作周波数が可聴領域まで低下した場合に、何らかの防振対策が必要になる。   In the switching power supply device, the power supply operating frequency decreases as the load becomes lighter, and eventually the power supply operating frequency enters the audible region. At the switching frequency of the audible region, the transformer core vibrates at the frequency of the audible region, so that a sounding phenomenon that generates abnormal noise from the transformer occurs. Therefore, some anti-vibration measures are required when the power supply operating frequency falls to the audible range.

特開平11−155281号公報JP-A-11-155281 特開2004−40856号公報(段落〔0025〕,図11)Japanese Patent Laying-Open No. 2004-40856 (paragraph [0025], FIG. 11)

しかしながら、交流入力電圧が100V系の場合と200V系の場合とでは、負荷率に対する電源動作周波数低減特性がそれぞれ異なった特性を示し、軽負荷時に電源動作周波数が可聴領域に入るタイミングが異なる。そのため、スイッチング電源装置は、装置構成がワールドワイドの仕様に対応していながら、防振対策に関しては、使用電源電圧の大きさに応じて個別に防振のための調整をしなければならないという問題点があった。   However, when the AC input voltage is a 100V system and a 200V system, the power supply operating frequency reduction characteristics with respect to the load factor are different, and the timing at which the power supply operating frequency enters the audible region at light loads is different. Therefore, the switching power supply has a problem that the device configuration corresponds to the worldwide specifications, but the anti-vibration measures must be individually adjusted for anti-vibration according to the size of the power supply voltage used. There was a point.

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、交流入力電圧の大きさに応じた防振対策が不要なスイッチング電源装置の制御回路およびスイッチング電源装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide a control circuit for a switching power supply apparatus and a switching power supply apparatus that do not require a vibration proof measure corresponding to the magnitude of an AC input voltage.

本発明では、上記の課題を解決するために、負荷が所定の負荷率より低減したときにスイッチング素子のスイッチング周波数を低減するように制御するフライバック式のスイッチング電源装置の制御回路が提供される。この制御回路は、交流入力電圧が入力されてその交流入力電圧が高圧系か低圧系かを検出する入力電圧検出部を備えている。制御回路は、また、入力電圧検出部の検出結果に応じてスイッチング周波数の低減ゲイン特性を切り替えるようにした周波数低減ゲイン設定部を備えている。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides a control circuit for a flyback type switching power supply device that controls to reduce the switching frequency of the switching element when the load is reduced below a predetermined load factor. . The control circuit includes an input voltage detection unit that receives an AC input voltage and detects whether the AC input voltage is a high voltage system or a low voltage system. The control circuit also includes a frequency reduction gain setting unit configured to switch a switching frequency reduction gain characteristic according to a detection result of the input voltage detection unit.

また、本発明では、負荷が所定の負荷率より低減したときにスイッチング素子のスイッチング周波数を低減するように制御する制御回路を備えたフライバック式のスイッチング電源装置が提供される。この制御回路は、交流入力電圧が入力されてその交流入力電圧が高圧系か低圧系かを検出する入力電圧検出部を有している。制御回路は、また、入力電圧検出部の検出結果に応じてスイッチング周波数の低減ゲイン特性を切り替え、交流入力電圧が高圧系および低圧系のいずれにおいても負荷率に対するスイッチング周波数の特性が変化しないように制御する周波数低減ゲイン設定部を有している。制御回路は、さらに、周波数低減ゲイン設定部の出力電圧によりスイッチング素子のスイッチング周波数を決定する可変周波数発振部を有している。   In addition, the present invention provides a flyback type switching power supply device including a control circuit that performs control so as to reduce the switching frequency of the switching element when the load is reduced below a predetermined load factor. This control circuit has an input voltage detection unit that receives an AC input voltage and detects whether the AC input voltage is a high voltage system or a low voltage system. The control circuit also switches the switching frequency reduction gain characteristic according to the detection result of the input voltage detection unit so that the switching frequency characteristic with respect to the load factor does not change in both the high voltage system and the low voltage system. A frequency reduction gain setting unit to be controlled is included. The control circuit further includes a variable frequency oscillating unit that determines the switching frequency of the switching element based on the output voltage of the frequency reduction gain setting unit.

このようなスイッチング電源装置の制御回路およびスイッチング電源装置によれば、周波数低減ゲイン設定部が高圧系用の周波数低減ゲイン特性と低圧系用の周波数低減ゲイン特性とを有し、これらを交流入力電圧に応じて切り替えるようにした。これにより、高圧系で動作しているときと低圧系で動作しているときで異なる特性を示していた負荷率に対する周波数の特性をほぼ同じにすることができる。このため、周波数が可聴領域まで低減したときに生じる音鳴りの対策を共用化することができる。   According to such a control circuit for a switching power supply device and a switching power supply device, the frequency reduction gain setting unit has a frequency reduction gain characteristic for a high-voltage system and a frequency reduction gain characteristic for a low-voltage system, which are used as an AC input voltage. Changed according to. As a result, the frequency characteristics with respect to the load factor, which showed different characteristics when operating in the high-pressure system and when operating in the low-pressure system, can be made substantially the same. For this reason, it is possible to share a countermeasure against sound generated when the frequency is reduced to the audible range.

上記構成のスイッチング電源装置の制御回路およびスイッチング電源装置は、2種類の周波数低減ゲイン特性を有し、交流入力電圧に応じて切り替えるようにして、負荷率に対する周波数の特性が変わらないようにした。これにより、周波数が可聴領域まで低減したときに音鳴りが生じることがあるが、その音鳴りの対策を交流入力電圧ごとにする必要がないという利点がある。   The switching power supply control circuit and the switching power supply having the above configuration have two types of frequency reduction gain characteristics, and are switched according to the AC input voltage so that the frequency characteristics with respect to the load factor do not change. As a result, sound may occur when the frequency is reduced to the audible range, but there is an advantage that it is not necessary to take measures against the sound for each AC input voltage.

本実施の形態に係る制御回路を内蔵したスイッチング電源装置の回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of the switching power supply device incorporating the control circuit which concerns on this Embodiment. 電源動作周波数可変機能に関する部分を示した制御回路のブロック図である。It is the block diagram of the control circuit which showed the part regarding a power supply operating frequency variable function. 入力電圧検出部の構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structural example of an input voltage detection part. 入力電圧検出部の動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of an input voltage detection part. 周波数低減ゲイン設定部の構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structural example of a frequency reduction gain setting part. 周波数低減ゲイン設定部のゲイン特性を示す図である。It is a figure which shows the gain characteristic of a frequency reduction gain setting part. 周波数低減ゲイン設定部を構成する各種要素の数値例を示す図である。It is a figure which shows the numerical example of the various elements which comprise a frequency reduction gain setting part. 可変周波数発振部の構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structural example of a variable frequency oscillation part. 制御回路の負荷率に対する電源動作周波数の特性を示す図である。It is a figure which shows the characteristic of the power supply operating frequency with respect to the load factor of a control circuit. 交流入力電圧が相違するときの負荷率に対する電源動作周波数低減特性を示す図である。It is a figure which shows the power supply operating frequency reduction characteristic with respect to a load factor when alternating current input voltage differs.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図1は本実施の形態に係る制御回路を内蔵したスイッチング電源装置の回路構成を示す図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a circuit configuration of a switching power supply device incorporating a control circuit according to the present embodiment.

スイッチング電源装置は、商用の交流電源1に接続して使用される。交流電源1の各端子は、それぞれトランスを構成する巻線2a,2bの一端に接続され、巻線2a,2bの他端は、コンデンサ3の両端子に接続される。この巻線2a,2bおよびコンデンサ3は、入力フィルタを構成し、電源動作周波数のような高い周波数の電流の通過を抑制する機能を有している。   The switching power supply device is used by connecting to a commercial AC power supply 1. Each terminal of the AC power supply 1 is connected to one end of the windings 2 a and 2 b constituting the transformer, and the other end of the windings 2 a and 2 b is connected to both terminals of the capacitor 3. The windings 2a and 2b and the capacitor 3 constitute an input filter and have a function of suppressing the passage of a high-frequency current such as a power supply operating frequency.

コンデンサ3の両端子は、ダイオードブリッジ4の交流入力端子に接続され、ダイオードブリッジ4の正極端子は、コンデンサ5の正極端子に接続され、ダイオードブリッジ4の負極端子は、接地されている。また、コンデンサ3の一方の端子には、ダイオード6のアノード端子が接続され、ダイオード6のカソード端子は、電流制限抵抗7を介して制御回路8のVH端子に接続されている。   Both terminals of the capacitor 3 are connected to the AC input terminal of the diode bridge 4, the positive terminal of the diode bridge 4 is connected to the positive terminal of the capacitor 5, and the negative terminal of the diode bridge 4 is grounded. One terminal of the capacitor 3 is connected to the anode terminal of the diode 6, and the cathode terminal of the diode 6 is connected to the VH terminal of the control circuit 8 via the current limiting resistor 7.

制御回路8は、集積回路により構成され、過熱ラッチ保護用のLAT端子、フィードバック制御用のFB端子、電流検出用のIS端子、GND端子、内部電源生成用のVCC端子、スイッチング信号出力用のOUT端子などを備えている。   The control circuit 8 is configured by an integrated circuit, and includes a LAT terminal for overheat latch protection, an FB terminal for feedback control, an IS terminal for current detection, a GND terminal, a VCC terminal for generating an internal power supply, and an OUT for switching signal output. It has terminals.

制御回路8のLAT端子は、サーミスタ9の一端に接続され、サーミスタ9の他端は、接地されている。制御回路8のFB端子は、出力電圧に相当する信号を入力するよう接続されている。制御回路8のIS端子は、コンデンサ10および抵抗11の共通接続点に接続され、コンデンサ10の他端は接地され、抵抗11の他端は、センス抵抗12に接続されている。コンデンサ10および抵抗11は、センス抵抗12によって検出された信号のノイズフィルタを構成している。制御回路8のVCC端子は、コンデンサ13の正極端子およびダイオード14のカソード端子に接続され、コンデンサ13の負極端子は、接地されている。ダイオード14のアノード端子は、トランスTの補助巻線15の一端に接続され、補助巻線15の他端は、接地されている。コンデンサ13、ダイオード14および補助巻線15は、補助巻線15に生起された交流電圧を直流電圧に変換する回路を構成し、制御回路8の電源回路を構成している。制御回路8のOUT端子は、スイッチング素子16の制御端子に接続されている。スイッチング素子16は、図示の例では、NチャネルMOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)を使用している。このMOSFETのゲート端子は、制御回路8のOUT端子に接続され、ソース端子は、センス抵抗12を介して接地され、ドレイン端子は、トランスTの一次巻線17の一端に接続されている。トランスTの一次巻線17の他端は、コンデンサ5の正極端子に接続されている。   The LAT terminal of the control circuit 8 is connected to one end of the thermistor 9, and the other end of the thermistor 9 is grounded. The FB terminal of the control circuit 8 is connected to input a signal corresponding to the output voltage. The IS terminal of the control circuit 8 is connected to a common connection point of the capacitor 10 and the resistor 11, the other end of the capacitor 10 is grounded, and the other end of the resistor 11 is connected to the sense resistor 12. The capacitor 10 and the resistor 11 constitute a noise filter for the signal detected by the sense resistor 12. The VCC terminal of the control circuit 8 is connected to the positive terminal of the capacitor 13 and the cathode terminal of the diode 14, and the negative terminal of the capacitor 13 is grounded. The anode terminal of the diode 14 is connected to one end of the auxiliary winding 15 of the transformer T, and the other end of the auxiliary winding 15 is grounded. The capacitor 13, the diode 14, and the auxiliary winding 15 constitute a circuit that converts an AC voltage generated in the auxiliary winding 15 into a DC voltage, and constitute a power supply circuit of the control circuit 8. The OUT terminal of the control circuit 8 is connected to the control terminal of the switching element 16. In the illustrated example, the switching element 16 uses an N-channel MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor). The gate terminal of the MOSFET is connected to the OUT terminal of the control circuit 8, the source terminal is grounded via the sense resistor 12, and the drain terminal is connected to one end of the primary winding 17 of the transformer T. The other end of the primary winding 17 of the transformer T is connected to the positive terminal of the capacitor 5.

トランスTは、二次巻線18を有し、その一端は、ダイオード19のアノード端子に接続されている。ダイオード19のカソード端子は、コンデンサ20の正極端子に接続され、コンデンサ20の負極端子は、二次巻線18の他端に接続され、かつ接地されている。二次巻線18、ダイオード19およびコンデンサ20は、二次巻線18に生起された交流電圧を直流電圧に変換する回路を構成し、スイッチング電源装置の出力回路を構成している。   The transformer T has a secondary winding 18, one end of which is connected to the anode terminal of the diode 19. The cathode terminal of the diode 19 is connected to the positive terminal of the capacitor 20, and the negative terminal of the capacitor 20 is connected to the other end of the secondary winding 18 and grounded. The secondary winding 18, the diode 19 and the capacitor 20 constitute a circuit for converting the AC voltage generated in the secondary winding 18 into a DC voltage, and constitute an output circuit of the switching power supply device.

コンデンサ20の正極端子は、フォトカプラ21の発光ダイオード21aのアノード端子に接続され、発光ダイオード21aのカソード端子は、シャントレギュレータ22のカソード端子に接続され、シャントレギュレータ22のアノード端子は接地されている。このシャントレギュレータ22は、コンデンサ20の正極端子と負極端子との間に直列接続された抵抗23,24の接続点に接続されていて、抵抗23,24により分圧された出力電圧(コンデンサ20の両端電圧)が、図示されない基準電圧と比較される。フォトカプラ21のフォトトランジスタ21bは、そのコレクタ端子が制御回路8のFB端子に接続され、エミッタ端子が接地されている。コンデンサ20の正極端子は、また、このスイッチング電源装置の出力端子25に接続され、その出力端子25は、負荷26に接続されている。   The positive terminal of the capacitor 20 is connected to the anode terminal of the light emitting diode 21a of the photocoupler 21, the cathode terminal of the light emitting diode 21a is connected to the cathode terminal of the shunt regulator 22, and the anode terminal of the shunt regulator 22 is grounded. . The shunt regulator 22 is connected to a connection point of resistors 23 and 24 connected in series between the positive electrode terminal and the negative electrode terminal of the capacitor 20, and an output voltage divided by the resistors 23 and 24 (capacitor 20 output voltage). The voltage between both ends is compared with a reference voltage (not shown). The phototransistor 21b of the photocoupler 21 has a collector terminal connected to the FB terminal of the control circuit 8, and an emitter terminal grounded. The positive terminal of the capacitor 20 is also connected to the output terminal 25 of the switching power supply device, and the output terminal 25 is connected to the load 26.

以上の構成のスイッチング電源装置において、交流電源1の交流入力電圧は、入力フィルタを構成するトランス2a,2bおよびコンデンサ3を介してダイオードブリッジ4に供給され、ダイオードブリッジ4にて全波整流され、コンデンサ5にて平滑される。この交流入力電圧を整流平滑した直流電圧は、トランスTの一次巻線17に供給される。また、交流入力電圧をダイオード6で半波整流した脈流電圧は、電流制限抵抗7を介して制御回路8のVH端子に供給される。   In the switching power supply having the above configuration, the AC input voltage of the AC power supply 1 is supplied to the diode bridge 4 via the transformers 2a and 2b and the capacitor 3 that constitute the input filter, and is full-wave rectified by the diode bridge 4. Smoothed by the capacitor 5. A DC voltage obtained by rectifying and smoothing the AC input voltage is supplied to the primary winding 17 of the transformer T. The pulsating voltage obtained by half-wave rectifying the AC input voltage with the diode 6 is supplied to the VH terminal of the control circuit 8 via the current limiting resistor 7.

制御回路8は、VH端子に脈流電圧を受けて起動し、スイッチング素子16のオン・オフ制御を開始する。スイッチング素子16がオンされると、電流がトランスTの一次巻線17、スイッチング素子16およびセンス抵抗12を介してグランドに流れ、トランスTのコアにエネルギが蓄えられる。このとき、トランスTの二次巻線18は、入出力の位相が一次巻線17と逆にされているので、二次側の電圧は、ダイオード19で逆バイアスされ、二次側に電流は流れない。   The control circuit 8 is activated by receiving a pulsating voltage at the VH terminal, and starts on / off control of the switching element 16. When the switching element 16 is turned on, a current flows to the ground via the primary winding 17 of the transformer T, the switching element 16 and the sense resistor 12, and energy is stored in the core of the transformer T. At this time, since the secondary winding 18 of the transformer T has an input / output phase opposite to that of the primary winding 17, the voltage on the secondary side is reverse-biased by the diode 19, and the current on the secondary side is Not flowing.

スイッチング素子16がオフされると、トランスTの一次側に電流は流れない。しかし、トランスのエネルギを二次側から開放しようとして、ダイオード19の順方向に電流が流れ、その電流は、コンデンサ20および負荷26に流れる。   When the switching element 16 is turned off, no current flows on the primary side of the transformer T. However, in order to release the energy of the transformer from the secondary side, a current flows in the forward direction of the diode 19, and the current flows to the capacitor 20 and the load 26.

以上のようにスイッチング素子16のオン・オフが繰り返されることで、交流入力電圧のエネルギがトランスTに蓄えられ、蓄えられたエネルギが二次側のコンデンサ20に伝達されるとともに、出力端子25から負荷26に供給される。同様に、トランスTに蓄えられたエネルギの一部は、トランスTの補助巻線15からも取り出され、ダイオード14を介してコンデンサ13に充電され、そのコンデンサ13の電圧は、制御回路8のVCC端子に制御回路8の電源電圧として供給される。   As described above, the switching element 16 is repeatedly turned on and off, so that the energy of the AC input voltage is stored in the transformer T, and the stored energy is transmitted to the secondary-side capacitor 20 and from the output terminal 25. The load 26 is supplied. Similarly, a part of the energy stored in the transformer T is also taken out from the auxiliary winding 15 of the transformer T and charged to the capacitor 13 via the diode 14. The voltage of the capacitor 13 is the VCC of the control circuit 8. The terminal is supplied as a power supply voltage for the control circuit 8.

スイッチング電源装置の出力電圧は、シャントレギュレータ22によって検出され、フォトカプラ21を介して制御回路8のFB端子にフィードバックされ、制御回路8は、出力電圧が一定になるようPWM(Pulse Width Modulation)制御を行う。   The output voltage of the switching power supply is detected by the shunt regulator 22 and fed back to the FB terminal of the control circuit 8 via the photocoupler 21, and the control circuit 8 performs PWM (Pulse Width Modulation) control so that the output voltage becomes constant. I do.

シャントレギュレータ22は、出力電圧を抵抗23,24で分圧した電圧と内部の基準電圧とを比較し、出力電圧の変化に応じてフォトカプラ21の発光ダイオード21aに流す電流を制御する。高負荷で出力電圧が低下すると、フォトカプラ21の発光ダイオード21aを流れる電流が低下し、発光量が低下する。フォトカプラ21のフォトトランジスタ21bは、受光量が減ることでオン抵抗が高くなり、制御回路8のFB端子の電圧が高くなる。制御回路8は、そのFB端子の電圧が高くなることを受けて、スイッチング素子16のオン幅を広げ、出力電圧を上げるよう制御する。逆に、軽負荷状態になって出力電圧が上昇すると、フォトカプラ21の発光ダイオード21aを流れる電流が増加し、発光量が増加する。フォトカプラ21のフォトトランジスタ21bは、受光量が増加することでオン抵抗が低くなり、制御回路8のFB端子の電圧が低下する。制御回路8は、そのFB端子の電圧の低下を受けて、スイッチング素子16のオン幅を狭め、出力電圧を下げるように制御する。このようにして、出力電圧をシャントレギュレータ22が監視し、それをフォトカプラ21が制御回路8にフィードバックすることで、制御回路8は、出力電圧が一定になるようPWM制御を行う。   The shunt regulator 22 compares the voltage obtained by dividing the output voltage with the resistors 23 and 24 with the internal reference voltage, and controls the current that flows through the light emitting diode 21a of the photocoupler 21 according to the change in the output voltage. When the output voltage decreases with a high load, the current flowing through the light emitting diode 21a of the photocoupler 21 decreases, and the amount of light emission decreases. The on-resistance of the phototransistor 21b of the photocoupler 21 increases as the amount of received light decreases, and the voltage at the FB terminal of the control circuit 8 increases. In response to the voltage at the FB terminal becoming higher, the control circuit 8 controls the switching element 16 to widen the ON width and raise the output voltage. On the contrary, when the output voltage rises due to the light load state, the current flowing through the light emitting diode 21a of the photocoupler 21 increases, and the amount of light emission increases. The on-resistance of the phototransistor 21b of the photocoupler 21 decreases as the amount of received light increases, and the voltage at the FB terminal of the control circuit 8 decreases. In response to the voltage drop at the FB terminal, the control circuit 8 controls the switching element 16 to narrow the ON width and lower the output voltage. In this way, the shunt regulator 22 monitors the output voltage, and the photocoupler 21 feeds it back to the control circuit 8, so that the control circuit 8 performs PWM control so that the output voltage becomes constant.

ここで、上述のように、電源動作周波数および負荷率の条件が同じであれば、交流入力電圧が高いほどスイッチング素子のオン期間にトランスに蓄積されるエネルギの増加率が高くなり、その分、スイッチング素子のオン幅を狭めるようにフィードバックがより強くかかるため、100V系より200V系の方が、FB端子の電圧の低減が早まる。   Here, as described above, if the conditions of the power supply operating frequency and the load factor are the same, the higher the AC input voltage, the higher the rate of increase of energy stored in the transformer during the ON period of the switching element. Since feedback is applied more strongly so as to narrow the ON width of the switching element, the voltage of the FB terminal is reduced more quickly in the 200 V system than in the 100 V system.

制御回路8は、また、フォトカプラ21によってフィードバックされたFB端子の電圧を基に負荷26の負荷率を判断し(上記のように負荷率が高いほどFB端子の電圧が高くなり、負荷率が低いほどFB端子の電圧が低くなる。)、その負荷率に応じて電源動作周波数を可変する機能も有している。以下、これについて説明する。   The control circuit 8 also determines the load factor of the load 26 based on the voltage of the FB terminal fed back by the photocoupler 21 (as described above, the higher the load factor, the higher the voltage of the FB terminal and the load factor becomes The lower the voltage, the lower the voltage at the FB terminal.), And the function of varying the power supply operating frequency according to the load factor. This will be described below.

図2は電源動作周波数可変機能に関する部分を示した制御回路のブロック図である。
制御回路8は、入力電圧検出部30、周波数低減ゲイン設定部40、可変周波数発振部50および駆動回路60を備えている。入力電圧検出部30は、VH端子に入力された脈流電圧から交流電源1の電圧が100V系であるか200V系であるかを検出する。周波数低減ゲイン設定部40は、入力電圧検出部30による検出結果に応じて周波数低減ゲイン特性を切り替え、FB端子に入力された電圧から負荷率を判断して周波数低減ゲインを設定する。可変周波数発振部50は、周波数低減ゲイン設定部40にて設定された周波数低減ゲイン特性に従って電源動作周波数の三角波を生成する。駆動回路60は、可変周波数発振部50にて生成された電源動作周波数の三角波とFB端子に入力された電圧とを比較してスイッチング素子16をPWM制御するPWM信号を生成・増幅し、スイッチング素子16を駆動する。
FIG. 2 is a block diagram of the control circuit showing a part related to the power supply operating frequency variable function.
The control circuit 8 includes an input voltage detection unit 30, a frequency reduction gain setting unit 40, a variable frequency oscillation unit 50, and a drive circuit 60. The input voltage detection unit 30 detects whether the voltage of the AC power supply 1 is a 100V system or a 200V system from the pulsating voltage input to the VH terminal. The frequency reduction gain setting unit 40 switches the frequency reduction gain characteristic according to the detection result by the input voltage detection unit 30, determines the load factor from the voltage input to the FB terminal, and sets the frequency reduction gain. The variable frequency oscillating unit 50 generates a triangular wave of the power supply operating frequency according to the frequency reduction gain characteristic set by the frequency reduction gain setting unit 40. The drive circuit 60 compares the triangular wave of the power supply operating frequency generated by the variable frequency oscillating unit 50 with the voltage input to the FB terminal, generates and amplifies a PWM signal for PWM control of the switching element 16, and 16 is driven.

以下、制御回路8の入力電圧検出部30、周波数低減ゲイン設定部40および可変周波数発振部50の具体的な構成および動作について、図面を参照しながらそれらの詳細を順次説明する。   Hereinafter, specific configurations and operations of the input voltage detection unit 30, the frequency reduction gain setting unit 40, and the variable frequency oscillation unit 50 of the control circuit 8 will be sequentially described with reference to the drawings.

図3は入力電圧検出部の構成例を示す回路図、図4は入力電圧検出部の動作説明図である。
入力電圧検出部30は、2つのヒステリシスコンパレータ31,32と、インバータ33と、D型フリップフロップ回路34とを備えている。制御回路8のVH端子には、ヒステリシスコンパレータ31,32の非反転入力端子が接続されている。ヒステリシスコンパレータ31の出力は、インバータ33の入力に接続され、インバータ33の出力は、D型フリップフロップ回路34のクロック入力端子CLKに接続されている。ヒステリシスコンパレータ32の出力は、D型フリップフロップ回路34のデータ入力端子Dに接続されている。なお、実際はVH端子とヒステリシスコンパレータ31,32の非反転入力端子とは直接接続されず、図示しない分圧回路を介して接続されている。すなわち、VH端子の電圧を分圧して低電圧にした電圧が、ヒステリシスコンパレータ31,32の非反転入力端子に入力されている。電圧の関係が理解しやすいように、以下の説明ではVH端子の電圧を直接入力しているとして説明とするが(これは、関連の回路素子が高耐圧のものであれば正しい説明となっている。)、実際は上記のように分圧されていて、関連の基準電圧の値も分圧された電圧に対応するものになっている。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration example of the input voltage detector, and FIG. 4 is an operation explanatory diagram of the input voltage detector.
The input voltage detection unit 30 includes two hysteresis comparators 31 and 32, an inverter 33, and a D-type flip-flop circuit 34. The non-inverting input terminals of the hysteresis comparators 31 and 32 are connected to the VH terminal of the control circuit 8. The output of the hysteresis comparator 31 is connected to the input of the inverter 33, and the output of the inverter 33 is connected to the clock input terminal CLK of the D-type flip-flop circuit 34. The output of the hysteresis comparator 32 is connected to the data input terminal D of the D-type flip-flop circuit 34. Actually, the VH terminal and the non-inverting input terminals of the hysteresis comparators 31 and 32 are not directly connected, but are connected via a voltage dividing circuit (not shown). That is, a voltage obtained by dividing the voltage at the VH terminal to a low voltage is input to the non-inverting input terminals of the hysteresis comparators 31 and 32. In order to make the relationship between the voltages easy to understand, in the following description, it is assumed that the voltage at the VH terminal is directly input. In fact, the voltage is divided as described above, and the value of the related reference voltage also corresponds to the divided voltage.

ヒステリシスコンパレータ31およびインバータ33は、クロック生成回路を構成し、ヒステリシスコンパレータ32は、高入力電圧検出回路を構成している。また、ヒステリシスコンパレータ31,32は、それらの反転入力端子に比較のための閾値を設定する基準電圧源35,36が接続されているが、基準電圧源35,36は、ヒステリシス特性を設定するためにそれぞれ2つの値を有している。すなわち、図4に示したように、ヒステリシスコンパレータ31の基準電圧源35は、閾値VT1H,VT1Lの値を有し、ヒステリシスコンパレータ32の基準電圧源36は、閾値VT2H,VT2Lの値を有している。閾値VT1H,VT1Lは、100V系の半波波形のピーク値より小さい値であって、VT1H>VT1Lを満足する値に設定されている。一方、閾値VT2Hは、100V系の半波波形のピーク値より大きく、200V系の半波波形のピーク値より小さい値に設定され、かつ、閾値VT2Lは、VT1L>VT2Lを満足する値に設定されている。   The hysteresis comparator 31 and the inverter 33 constitute a clock generation circuit, and the hysteresis comparator 32 constitutes a high input voltage detection circuit. The hysteresis comparators 31 and 32 are connected to reference voltage sources 35 and 36 for setting a threshold value for comparison at their inverting input terminals. The reference voltage sources 35 and 36 are for setting hysteresis characteristics. Each has two values. That is, as shown in FIG. 4, the reference voltage source 35 of the hysteresis comparator 31 has values of thresholds VT1H and VT1L, and the reference voltage source 36 of the hysteresis comparator 32 has values of thresholds VT2H and VT2L. Yes. The thresholds VT1H and VT1L are set to values smaller than the peak value of the 100V half-wave waveform and satisfying VT1H> VT1L. On the other hand, the threshold value VT2H is set to a value larger than the peak value of the 100V system half-wave waveform and smaller than the peak value of the 200V system half-wave waveform, and the threshold value VT2L is set to a value satisfying VT1L> VT2L. ing.

ここで、電源として200V系の交流電源1が接続され、VH端子にその半波整流された電圧波形が入力されているとした場合(図4の左半分の波形)の動作について説明する。まず、半波整流された電圧波形が入力されるまで、ヒステリシスコンパレータ31,32は、それらの非反転入力端子がゼロ近傍の値なので、それぞれの出力がロー(L)レベル、Lレベルを受けるインバータ33の出力がハイ(H)レベルになっている。200V系の半波整流された電圧波形が入力されると、まず、ヒステリシスコンパレータ31は、半波整流された電圧が閾値VT1H以上になると出力がHレベルとなり、インバータ33の出力はこれを受けてLレベルになる。続いて、ヒステリシスコンパレータ32は、半波整流された電圧が閾値VT2H以上になると出力がHレベルになる。その後、ヒステリシスコンパレータ31は半波整流された電圧が閾値VT1L以下になると出力がLレベルとなり、インバータ33の出力はこれを受けてHレベルになる。このとき、D型フリップフロップ回路34は、クロック入力端子CLKの立ち上がりエッジでデータ入力端子Dに入力されているデータ、すなわち、Hレベルのデータを入力し、その値を保持し、出力端子Qより出力する。この出力端子Qの出力信号は、周波数低減ゲイン設定部40へスイッチ信号SWとして入力される。この出力端子Qの出力信号の値は、この入力電圧検出部30が200V系の半波整流された電圧波形を検出している限り、変化しない。   Here, the operation in the case where a 200 V AC power supply 1 is connected as the power supply and the half-wave rectified voltage waveform is input to the VH terminal (the waveform in the left half of FIG. 4) will be described. First, until the voltage waveform subjected to half-wave rectification is input, the hysteresis comparators 31 and 32 are inverters that receive their low (L) level and L level because their non-inverting input terminals have values close to zero. The output 33 is at a high (H) level. When a 200 V half-wave rectified voltage waveform is input, first, the hysteresis comparator 31 outputs an H level when the half-wave rectified voltage exceeds the threshold value VT1H, and the output of the inverter 33 receives this. Becomes L level. Subsequently, the output of the hysteresis comparator 32 becomes H level when the half-wave rectified voltage becomes equal to or higher than the threshold value VT2H. After that, when the half-wave rectified voltage becomes equal to or lower than the threshold value VT1L, the hysteresis comparator 31 outputs L level, and the output of the inverter 33 receives this and becomes H level. At this time, the D-type flip-flop circuit 34 inputs the data input to the data input terminal D at the rising edge of the clock input terminal CLK, that is, the H level data, holds the value, and outputs from the output terminal Q. Output. The output signal of the output terminal Q is input to the frequency reduction gain setting unit 40 as a switch signal SW. The value of the output signal at the output terminal Q does not change as long as the input voltage detection unit 30 detects a 200 V half-wave rectified voltage waveform.

一方、電源として100V系の交流電源1が接続されている場合(図4の右半分の波形)、ヒステリシスコンパレータ31は、半波整流された電圧が閾値VT1H以上で出力がHレベルとなり、閾値VT1L以下で出力がLレベルになり、これに応じてインバータ33の出力は、LレベルおよびHレベルになる信号を出力する。高入力電圧検出回路のヒステリシスコンパレータ32は、その非反転入力端子に閾値VT2H以上の電圧が印加されることがないので、その出力は、Lレベルのままである。したがって、D型フリップフロップ回路34は、クロック入力端子CLKの立ち上がりエッジで入力するデータ入力端子DのデータがLレベルのままであるので、その値、すなわちLレベルの信号が出力端子Qより出力される。この出力端子Qの出力信号の値は、この入力電圧検出部30が100V系の半波整流された電圧波形を検出している限り、変化しない。   On the other hand, when a 100V AC power source 1 is connected as the power source (the waveform on the right half of FIG. 4), the hysteresis comparator 31 has a half-wave rectified voltage equal to or higher than the threshold value VT1H and the output becomes the H level, and the threshold value VT1L In the following, the output becomes L level, and in response to this, the output of the inverter 33 outputs a signal that becomes L level and H level. The hysteresis comparator 32 of the high input voltage detection circuit is not applied with a voltage equal to or higher than the threshold value VT2H at its non-inverting input terminal, so that its output remains at the L level. Accordingly, since the data of the data input terminal D input at the rising edge of the clock input terminal CLK remains at the L level, the D-type flip-flop circuit 34 outputs the value, that is, the L level signal from the output terminal Q. The The value of the output signal at the output terminal Q does not change as long as the input voltage detection unit 30 detects a 100 V half-wave rectified voltage waveform.

以上のように、この入力電圧検出部30は、交流電源1電圧が100V系であるか200V系であるかを検出し、100V系である場合には、Lレベルの信号を、200V系である場合には、Hレベルの信号をスイッチ信号SWとして出力する。   As described above, the input voltage detection unit 30 detects whether the AC power supply 1 voltage is a 100V system or a 200V system, and when it is a 100V system, an L level signal is a 200V system. In this case, an H level signal is output as the switch signal SW.

図5は周波数低減ゲイン設定部の構成例を示す回路図、図6は周波数低減ゲイン設定部のゲイン特性を示す図、図7は周波数低減ゲイン設定部を構成する各種要素の数値例を示す図である。   FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration example of the frequency reduction gain setting unit, FIG. 6 is a diagram showing gain characteristics of the frequency reduction gain setting unit, and FIG. 7 is a diagram showing numerical examples of various elements constituting the frequency reduction gain setting unit. It is.

周波数低減ゲイン設定部40は、増幅器(演算増幅器)fbampを有し、その反転入力端子には、制御回路8のFB端子が接続されている。接地電位と電源電圧VDDとの間には、直列接続された抵抗R1’,R1,R2,R2’が接続されている。抵抗R1と抵抗R2との接続点は、増幅器fbampの非反転入力端子に接続され、さらに、抵抗R3を介して増幅器fbampの出力端子fbamp_outに接続されている。また、抵抗R1’および抵抗R2’には、それぞれスイッチ41,42が並列に接続されている。これらスイッチ41,42は、半導体スイッチによって構成され、その制御端子は、入力電圧検出部30のスイッチ信号SWを受けるよう構成されている。すなわち、スイッチ41,42は、入力電圧検出部30からHレベルのスイッチ信号SW(SW=ON)を受けると閉成(導通)し、Lレベルのスイッチ信号SW(SW=OFF)を受けると開成(遮断)する。なお、電源電圧VDDは、制御回路8のVCC端子に入力された電圧を定電圧化したものである。   The frequency reduction gain setting unit 40 includes an amplifier (operational amplifier) fbamp, and an FB terminal of the control circuit 8 is connected to an inverting input terminal thereof. Between the ground potential and the power supply voltage VDD, resistors R1 ', R1, R2, R2' connected in series are connected. The connection point between the resistor R1 and the resistor R2 is connected to the non-inverting input terminal of the amplifier fbamp, and further connected to the output terminal fbamp_out of the amplifier fbamp via the resistor R3. In addition, switches 41 and 42 are connected in parallel to the resistor R1 'and the resistor R2', respectively. These switches 41 and 42 are constituted by semiconductor switches, and their control terminals are configured to receive the switch signal SW of the input voltage detector 30. That is, the switches 41 and 42 are closed (conducted) when receiving an H level switch signal SW (SW = ON) from the input voltage detection unit 30, and are opened when receiving an L level switch signal SW (SW = OFF). (Cut off. The power supply voltage VDD is a constant voltage obtained from the voltage input to the VCC terminal of the control circuit 8.

この周波数低減ゲイン設定部40は、FB端子電圧が周波数低減開始電圧より低下したときに出力電圧がリニアに低下していく周波数低減ゲイン特性を2種類有し、スイッチ信号SWによりどちらの周波数低減ゲイン特性を使用するかを選択して設定する。   This frequency reduction gain setting unit 40 has two types of frequency reduction gain characteristics in which the output voltage decreases linearly when the FB terminal voltage falls below the frequency reduction start voltage. Select whether to use the characteristic.

次に、2種類の周波数低減ゲイン特性について説明するが、説明を簡単にするために、スイッチ41,42が閉成して抵抗R1’,R2’が短絡している状態、つまり、200V系用の周波数低減ゲイン特性について説明する。ここでは、図5に示したように、抵抗R1を流れる電流をi1、抵抗R2を流れる電流をi2、抵抗R3を流れる電流をi3、増幅器fbampの非反転入力端子の電圧をVfb、出力端子fbamp_outの電圧をVoとする。すると、電流i1,i2,i3は、次のように表すことができる。なお、増幅器fbampの非反転入力端子の電圧は、増幅器fbampの2つの入力端子の仮想短絡により、増幅器fbampの反転入力端子に入力されているFB端子の電圧Vfbに等しくなっている。
i1=i2+i3・・・(1)
i1=Vfb/R1・・・(2)
i2=(VDD−Vfb)/R2・・・(3)
i3=(Vo−Vfb)/R3・・・(4)
(1)式に(2)〜(4)式を代入して整理すると、Voは、
Vo=(R3/R1+R3/R2+1)・Vfb−(R3/R2)・VDD・・・(5)
となる。抵抗値および電源電圧は変化しないので,それらの項目を定数に置き換えると、(5)式は、
Vo=k・Vfb−m・・・(6)
で表すことができる。但し、
k=R3/R1+R3/R2+1
m=(R3/R2)・VDD
である。
Next, two types of frequency reduction gain characteristics will be described. To simplify the description, the switches 41 and 42 are closed and the resistors R1 ′ and R2 ′ are short-circuited, that is, for the 200V system. The frequency reduction gain characteristics will be described. Here, as shown in FIG. 5, the current flowing through the resistor R1 is i1, the current flowing through the resistor R2 is i2, the current flowing through the resistor R3 is i3, the voltage at the non-inverting input terminal of the amplifier fbamp is Vfb, and the output terminal fbamp_out Is set to Vo. Then, the currents i1, i2, and i3 can be expressed as follows. Note that the voltage at the non-inverting input terminal of the amplifier fbamp is equal to the voltage Vfb at the FB terminal input to the inverting input terminal of the amplifier fbamp due to a virtual short circuit between the two input terminals of the amplifier fbamp.
i1 = i2 + i3 (1)
i1 = Vfb / R1 (2)
i2 = (VDD−Vfb) / R2 (3)
i3 = (Vo−Vfb) / R3 (4)
When the formulas (2) to (4) are substituted into the formula (1) and arranged, Vo is
Vo = (R3 / R1 + R3 / R2 + 1) .Vfb- (R3 / R2) .VDD (5)
It becomes. Since the resistance value and the power supply voltage do not change, if those items are replaced with constants, equation (5) becomes
Vo = k · Vfb−m (6)
Can be expressed as However,
k = R3 / R1 + R3 / R2 + 1
m = (R3 / R2) · VDD
It is.

ここで、周波数低減ゲイン特性は、FB端子電圧があるポイントから周波数の低減を開始してあるポイントを通るという傾き特性を有し、この傾き特性は、(6)の一次式によって表され、kの値によって決められる。また、周波数の低減を開始するポイントのFB端子電圧Vfb1は、たとえば、Vo=VDD/2のときであり、周波数が最も低下する最低周波数のときのFB端子電圧Vfb2は、Vo=0のときである。なお、FB端子電圧は、負荷率が高くなると高い値を示すので、実質的に負荷率と同義と考えることができる。但し、上述のように、100V系と200V系では負荷率とFB端子電圧との対応関係は異なる。   Here, the frequency reduction gain characteristic has an inclination characteristic that the FB terminal voltage starts from a certain point and starts passing through a certain point, and this inclination characteristic is expressed by a linear expression of (6), k Determined by the value of. The FB terminal voltage Vfb1 at the point where the frequency starts to be reduced is, for example, when Vo = VDD / 2, and the FB terminal voltage Vfb2 at the lowest frequency at which the frequency is the lowest is when Vo = 0. is there. Since the FB terminal voltage shows a high value when the load factor increases, it can be considered substantially synonymous with the load factor. However, as described above, the correspondence between the load factor and the FB terminal voltage is different between the 100V system and the 200V system.

この周波数低減ゲイン特性は、図6に示したように、200V系においては、FB端子電圧がVfb1(200V)より低下したときに出力電圧Voが(たとえば)VDD/2から0まで変化する特性になっている。   As shown in FIG. 6, in the 200V system, this frequency reduction gain characteristic is such that the output voltage Vo changes from (for example) VDD / 2 to 0 when the FB terminal voltage drops below Vfb1 (200V). It has become.

一方、100V系の場合は、周波数の低減を開始するポイントを200V系の場合のFB端子電圧Vfb1(200V)よりも高いFB端子電圧Vfb1(100V)にして、200V系の場合よりも早く周波数低減をする特性にしている。この100V系の周波数低減ゲイン特性は、200V系の特性よりも、傾きが緩く、なおかつ、最低周波数のときのFB端子電圧Vfb2(100V)を200V系のFB端子電圧Vfb2(200V)と一致させるとよい。これらの条件は、100V系で抵抗R1,R2の値をそれぞれ高くすることによって達成することができる。そのため、この周波数低減ゲイン設定部40では、抵抗R1,R2にそれぞれ抵抗R1’,R2’を直列に接続し、100V系の場合に、抵抗R1’,R2’に並列に接続されたスイッチ41,42を開成して抵抗R1,R2の値をそれぞれR1+R1’,R2+R2’に高くするようにしている。   On the other hand, in the case of the 100V system, the point at which the frequency reduction starts is the FB terminal voltage Vfb1 (100V) higher than the FB terminal voltage Vfb1 (200V) in the 200V system, and the frequency is reduced faster than in the 200V system It has a characteristic that The frequency reduction gain characteristic of the 100V system has a gentler slope than the characteristic of the 200V system, and the FB terminal voltage Vfb2 (100V) at the lowest frequency matches the FB terminal voltage Vfb2 (200V) of the 200V system. Good. These conditions can be achieved by increasing the values of the resistors R1 and R2 in the 100V system. Therefore, in this frequency reduction gain setting unit 40, resistors R1 ′ and R2 ′ are connected in series to the resistors R1 and R2, respectively, and in the case of the 100V system, the switches 41 and 41 connected in parallel to the resistors R1 ′ and R2 ′. 42 is opened to increase the values of the resistors R1 and R2 to R1 + R1 ′ and R2 + R2 ′, respectively.

このときの各種要素の具体的な数値例を図7に示す。なお、ここでは、電源電圧VDDは5V、周波数低減開始時のFB端子電圧Vfb1は、Vo=VDD/2のとき、最低周波数時のFB端子電圧Vfb2は、Vo=0のときとしている。この数値例によれば、交流電源1が100V系のときの周波数低減開始のFB端子電圧Vfb(100V)を200V系のときの周波数低減開始のFB端子電圧Vfb(200V)より高く設定されている。また、最低周波数のときのFB端子電圧Vfb2は、200V系および100V系ともにほぼ同じ値になっている。   Specific numerical examples of various elements at this time are shown in FIG. Here, it is assumed that the power supply voltage VDD is 5 V, the FB terminal voltage Vfb1 at the start of frequency reduction is Vo = VDD / 2, and the FB terminal voltage Vfb2 at the lowest frequency is Vo = 0. According to this numerical example, the FB terminal voltage Vfb (100 V) at the start of frequency reduction when the AC power supply 1 is a 100 V system is set higher than the FB terminal voltage Vfb (200 V) at the start of frequency reduction when the AC power supply 1 is a 200 V system. . Further, the FB terminal voltage Vfb2 at the lowest frequency is almost the same value in both the 200V system and the 100V system.

図8は可変周波数発振部の構成例を示す回路図である。なお、以下において、トランジスタPM1〜PM4はPチャネルMOSFETであり、トランジスタNM1〜NM3はNチャネルMOSFETである。   FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration example of the variable frequency oscillation unit. In the following, transistors PM1 to PM4 are P-channel MOSFETs, and transistors NM1 to NM3 are N-channel MOSFETs.

可変周波数発振部50は、増幅器(演算増幅器)51を有している。増幅器51の第1の非反転入力端子は、周波数低減ゲイン設定部40の出力端子fbamp_outが接続されてその電圧Voが印加されている。第2の非反転入力端子は、基準電圧vfを出力する基準電源に接続されている。増幅器51の出力は、npnトランジスタ52のベース端子に接続され、トランジスタ52のエミッタ端子は、増幅器51の反転入力端子と抵抗R4の一端とに接続されている。抵抗R4の他端は、接地されている。トランジスタ52のコレクタ端子は、トランジスタPM1のドレイン端子およびゲート端子に接続され、トランジスタPM1のソース端子は、電源VDDに接続されている。   The variable frequency oscillating unit 50 includes an amplifier (operational amplifier) 51. The output terminal fbamp_out of the frequency reduction gain setting unit 40 is connected to the first non-inverting input terminal of the amplifier 51, and the voltage Vo is applied thereto. The second non-inverting input terminal is connected to a reference power source that outputs a reference voltage vf. The output of the amplifier 51 is connected to the base terminal of the npn transistor 52, and the emitter terminal of the transistor 52 is connected to the inverting input terminal of the amplifier 51 and one end of the resistor R4. The other end of the resistor R4 is grounded. The collector terminal of the transistor 52 is connected to the drain terminal and the gate terminal of the transistor PM1, and the source terminal of the transistor PM1 is connected to the power supply VDD.

トランジスタPM1のゲート端子は、トランジスタPM2のゲート端子に接続され、トランジスタPM2のソース端子は、電源VDDに接続されている。トランジスタPM1のゲート端子は、また、トランジスタPM3のゲート端子に接続され、トランジスタPM3のソース端子は、電源VDDに接続されている。したがって、トランジスタPM1およびトランジスタPM2は、第1のカレントミラー回路を構成し、トランジスタPM1およびトランジスタPM3は、第2のカレントミラー回路を構成している。   The gate terminal of the transistor PM1 is connected to the gate terminal of the transistor PM2, and the source terminal of the transistor PM2 is connected to the power supply VDD. The gate terminal of the transistor PM1 is also connected to the gate terminal of the transistor PM3, and the source terminal of the transistor PM3 is connected to the power supply VDD. Therefore, the transistor PM1 and the transistor PM2 constitute a first current mirror circuit, and the transistor PM1 and the transistor PM3 constitute a second current mirror circuit.

トランジスタPM3のドレイン端子は、トランジスタNM1のドレイン端子およびゲート端子に接続され、トランジスタNM1のソース端子は、接地されている。トランジスタNM1のゲート端子は、トランジスタNM2のゲート端子に接続され、トランジスタNM2のソース端子は、接地されている。したがって、トランジスタNM1およびトランジスタNM2は、第3のカレントミラー回路を構成している。   The drain terminal of the transistor PM3 is connected to the drain terminal and the gate terminal of the transistor NM1, and the source terminal of the transistor NM1 is grounded. The gate terminal of the transistor NM1 is connected to the gate terminal of the transistor NM2, and the source terminal of the transistor NM2 is grounded. Therefore, the transistor NM1 and the transistor NM2 constitute a third current mirror circuit.

トランジスタPM2のドレイン端子は、トランジスタPM4のソース端子に接続され、トランジスタPM4のバックゲート端子は、電源VDDに接続されている。トランジスタPM4のドレイン端子は、トランジスタNM3のドレイン端子に接続され、トランジスタPM4のゲート端子は、トランジスタNM3のゲート端子に接続されている。トランジスタNM3のソース端子は、トランジスタNM2のドレイン端子に接続され、トランジスタNM3のバックゲート端子は、接地されている。ここで、トランジスタPM4は、第1のカレントミラー回路の電流をオン・オフするスイッチを構成し、トランジスタNM3は、第3のカレントミラー回路の電流をオン・オフするスイッチを構成している。   The drain terminal of the transistor PM2 is connected to the source terminal of the transistor PM4, and the back gate terminal of the transistor PM4 is connected to the power supply VDD. The drain terminal of the transistor PM4 is connected to the drain terminal of the transistor NM3, and the gate terminal of the transistor PM4 is connected to the gate terminal of the transistor NM3. The source terminal of the transistor NM3 is connected to the drain terminal of the transistor NM2, and the back gate terminal of the transistor NM3 is grounded. Here, the transistor PM4 constitutes a switch for turning on / off the current of the first current mirror circuit, and the transistor NM3 constitutes a switch for turning on / off the current of the third current mirror circuit.

トランジスタPM4およびトランジスタNM3のドレイン端子は、コンデンサCtの一端に接続され、そのコンデンサCtの他端は、接地されている。コンデンサCtの一端は、比較器53の非反転入力端子および比較器54の反転入力端子に接続されている。比較器53の反転入力端子は、基準電圧VthHを出力する基準電圧源に接続され、比較器54の非反転入力端子は、基準電圧VthLを出力する基準電圧源に接続されている。基準電圧VthHおよび基準電圧VthLは、VthH>VthLの関係を有している。これにより、基準電圧VthHは、コンデンサCtが充電されるときの上限閾値電圧を設定し、基準電圧VthLは、コンデンサCtが放電されるときの下限閾値電圧を設定している。   The drain terminals of the transistor PM4 and the transistor NM3 are connected to one end of the capacitor Ct, and the other end of the capacitor Ct is grounded. One end of the capacitor Ct is connected to the non-inverting input terminal of the comparator 53 and the inverting input terminal of the comparator 54. The inverting input terminal of the comparator 53 is connected to a reference voltage source that outputs a reference voltage VthH, and the non-inverting input terminal of the comparator 54 is connected to a reference voltage source that outputs a reference voltage VthL. The reference voltage VthH and the reference voltage VthL have a relationship of VthH> VthL. Thereby, the reference voltage VthH sets an upper limit threshold voltage when the capacitor Ct is charged, and the reference voltage VthL sets a lower limit threshold voltage when the capacitor Ct is discharged.

比較器53の出力端子は、RS型フリップフロップ55のリセット入力端子Rに接続され、比較器54の出力端子は、RS型フリップフロップ55のセット入力端子Sに接続されている。RS型フリップフロップ55の反転出力端子QBは、トランジスタPM4およびトランジスタNM3のゲート端子に接続されている。また、コンデンサCtの一端がこの可変周波数発振部50の出力端子に接続されている。可変周波数発振部50の出力端子は、次段の駆動回路60の入力端子に接続される。   The output terminal of the comparator 53 is connected to the reset input terminal R of the RS flip-flop 55, and the output terminal of the comparator 54 is connected to the set input terminal S of the RS flip-flop 55. The inverted output terminal QB of the RS flip-flop 55 is connected to the gate terminals of the transistor PM4 and the transistor NM3. One end of the capacitor Ct is connected to the output terminal of the variable frequency oscillating unit 50. The output terminal of the variable frequency oscillating unit 50 is connected to the input terminal of the drive circuit 60 at the next stage.

可変周波数発振部50は、周波数低減ゲイン設定部40から負荷率に応じて変化する電圧Voを受けてそれを電流に変換し、その電流の大きさに応じた周期のパルス信号を出力する構成を有している。   The variable frequency oscillating unit 50 receives the voltage Vo that changes according to the load factor from the frequency reduction gain setting unit 40, converts the voltage Vo into a current, and outputs a pulse signal with a period according to the magnitude of the current. Have.

増幅器51は、その第1および第2非反転入力端子に入力される電圧Voおよび基準電圧vfのうち、値の小さい方の電圧と反転入力端子に入力される電圧との差を増幅するものであり、その反転入力端子は入力電圧の小さい方の非反転入力端子と仮想短絡する。これにより、抵抗R4に小さい方の反転入力端子の電圧を抵抗R4の抵抗値で除した値の定電流を流す。この定電流は、トランジスタPM1およびトランジスタPM2からなる第1のカレントミラー回路によって折り返され、スイッチを成すトランジスタPM4を介してコンデンサCtに充電される充電電流icとなる。トランジスタ52によって作られた定電流は、また、トランジスタPM1およびトランジスタPM3からなる第2のカレントミラー回路によって折り返されて、トランジスタNM1およびトランジスタNM2からなる第3のカレントミラー回路に伝達される。第3のカレントミラー回路によって折り返された定電流は、コンデンサCtからスイッチを成すトランジスタNM3を介して放電される放電電流idとなる。   The amplifier 51 amplifies the difference between the voltage Vo and the reference voltage vf input to the first and second non-inverting input terminals and the voltage input to the inverting input terminal. The inverting input terminal is virtually short-circuited with the non-inverting input terminal having the smaller input voltage. As a result, a constant current having a value obtained by dividing the voltage of the smaller inverting input terminal by the resistance value of the resistor R4 is passed through the resistor R4. This constant current is turned back by the first current mirror circuit composed of the transistor PM1 and the transistor PM2, and becomes a charging current ic charged in the capacitor Ct via the transistor PM4 forming a switch. The constant current generated by the transistor 52 is also folded by the second current mirror circuit composed of the transistors PM1 and PM3 and transmitted to the third current mirror circuit composed of the transistors NM1 and NM2. The constant current turned back by the third current mirror circuit becomes a discharge current id discharged from the capacitor Ct through the transistor NM3 that forms a switch.

コンデンサCtの電圧は、比較器53,54によって基準電圧VthH,VthLと比較され、基準電圧VthHより高くなるとRS型フリップフロップ55をリセットし、基準電圧VthLより低くなるとRS型フリップフロップ55をセットする。このRS型フリップフロップ55は、その反転出力端子QBから出力されるパルス信号によってトランジスタPM4およびトランジスタNM3をオン・オフ制御し、コンデンサCtの充放電を繰り返し、コンデンサCtの一端より三角波を出力する。   The voltage of the capacitor Ct is compared with the reference voltages VthH and VthL by the comparators 53 and 54. When the voltage becomes higher than the reference voltage VthH, the RS flip-flop 55 is reset, and when the voltage becomes lower than the reference voltage VthL, the RS flip-flop 55 is set. . The RS flip-flop 55 controls on / off of the transistor PM4 and the transistor NM3 by a pulse signal output from the inverted output terminal QB, repeatedly charges and discharges the capacitor Ct, and outputs a triangular wave from one end of the capacitor Ct.

ここで、スイッチング電源装置が負荷率の高い状態で運転しているとき、周波数低減ゲイン設定部40から供給される電圧Voは、基準電圧vfより高くなっている。電圧Voが基準電圧vfより高いとき、増幅器51は、基準電圧vfに対応する定電流を生成する。この定電流は、トランジスタPM4およびトランジスタNM3が排他的にオン・オフ制御されることにより、充電電流icまたは放電電流idとなり、コンデンサCtは、定電流で充放電されてその端子電圧は、三角波の電圧となる。この三角波の電圧は、比較器53,54にて基準電圧VthH,VthLと比較されて2値信号となり、RS型フリップフロップ55のセット・リセットを行う。このときの三角波の周期は最も短く、可変周波数発振部50は、最高周波数で発振していることになる。この発振周波数は、可聴領域の周波数よりも遙かに高い、たとえば、65kHzの固定周波数である。   Here, when the switching power supply device is operating in a high load factor state, the voltage Vo supplied from the frequency reduction gain setting unit 40 is higher than the reference voltage vf. When the voltage Vo is higher than the reference voltage vf, the amplifier 51 generates a constant current corresponding to the reference voltage vf. The constant current becomes the charging current ic or the discharging current id when the transistor PM4 and the transistor NM3 are exclusively controlled to turn on and off, and the capacitor Ct is charged and discharged with the constant current, and the terminal voltage thereof is a triangular wave. Voltage. The triangular wave voltage is compared with the reference voltages VthH and VthL by the comparators 53 and 54 to become a binary signal, and the RS flip-flop 55 is set and reset. At this time, the period of the triangular wave is the shortest, and the variable frequency oscillating unit 50 oscillates at the highest frequency. This oscillation frequency is a fixed frequency that is much higher than the frequency in the audible region, for example, 65 kHz.

次に、負荷率が低減して、電圧Voが基準電圧vfより低くなると、増幅器51は、電圧Voに対応する定電流を生成する。この定電流は、基準電圧vfに対応する定電流よりも小さいので、コンデンサCtを充放電する周期が長くなり、それに伴って発振周波数が低減する。   Next, when the load factor decreases and the voltage Vo becomes lower than the reference voltage vf, the amplifier 51 generates a constant current corresponding to the voltage Vo. Since this constant current is smaller than the constant current corresponding to the reference voltage vf, the period for charging and discharging the capacitor Ct becomes longer, and the oscillation frequency is reduced accordingly.

次に、スイッチング電源装置に入力される交流電源1が200V系であるか100V系であるかによって2種類の周波数低減ゲイン特性を切り替えたときの制御回路8の動作について説明する。   Next, the operation of the control circuit 8 when the two types of frequency reduction gain characteristics are switched depending on whether the AC power supply 1 input to the switching power supply device is a 200V system or a 100V system will be described.

図9は制御回路の負荷率に対する電源動作周波数の特性を示す図である。
この制御回路8によれば、周波数低減ゲイン設定部40において、100V系の周波数低減ゲイン特性において周波数低減を開始するFB端子の電圧Vfbを200V系の場合よりも高電圧側に移動するようゲイン特性の傾きおよび最低周波数を調整した。これにより、電圧Vfbが低減していくときに、電源動作周波数は、200V系の場合よりも早く低減開始するようになる。その結果、100V系より200V系の方が、FB端子の電圧Vfbの低減が早まるという上述の特性をキャンセルして、負荷率に対する電源動作周波数の特性は、図9に示したように、スイッチング電源装置に200V系の交流電源1を使用しても100V系の交流電源1を使用してもほぼ同じ特性となる。したがって、スイッチング電源装置を軽負荷率で運転する場合、電源動作周波数が可聴領域まで低下するタイミングを、交流入力電圧の違いに関係なく同じにすることができる。このことは、使用電源電圧の大きさに応じて個別に防振のための調整をする必要がないことを意味する。
FIG. 9 is a graph showing the characteristics of the power supply operating frequency with respect to the load factor of the control circuit.
According to this control circuit 8, in the frequency reduction gain setting unit 40, the gain characteristic is such that the voltage Vfb at the FB terminal that starts frequency reduction in the frequency reduction gain characteristic of the 100V system moves to a higher voltage side than in the 200V system. The slope and minimum frequency were adjusted. As a result, when the voltage Vfb decreases, the power supply operating frequency starts to be reduced earlier than in the case of the 200V system. As a result, the 200 V system cancels the above-described characteristic that the FB terminal voltage Vfb is reduced more quickly than the 100 V system, and the characteristic of the power supply operating frequency with respect to the load factor is the switching power supply as shown in FIG. Even if a 200V AC power source 1 is used in the apparatus or a 100V AC power source 1 is used, substantially the same characteristics are obtained. Therefore, when the switching power supply device is operated at a light load factor, the timing at which the power supply operating frequency decreases to the audible range can be made the same regardless of the difference in AC input voltage. This means that there is no need to individually adjust for vibration isolation according to the magnitude of the power supply voltage used.

なお、上記の実施の形態では、周波数低減ゲインを可変する方法として、直列接続された2つの抵抗の一方を短絡または開放するようにしたが、並列接続された2つの抵抗の一方をスイッチで接続または開放する構成にしてもよい。   In the above embodiment, as a method of varying the frequency reduction gain, one of the two resistors connected in series is short-circuited or opened, but one of the two resistors connected in parallel is connected by a switch. Or you may make it the structure open | released.

また、上記の実施の形態では、負荷率に対する電源動作周波数の特性に関し、低圧系の特性を高圧系の特性に合わせる形で低圧系側の周波数低減ゲインを調整したが、高圧系の特性を低圧系の特性に合わせるよう高圧系側の周波数低減ゲインを調整してもよい。   In the above embodiment, the frequency reduction gain on the low-voltage system side is adjusted so that the low-voltage characteristic matches the high-voltage characteristic with respect to the power supply operating frequency characteristic with respect to the load factor. The frequency reduction gain on the high voltage system side may be adjusted to match the system characteristics.

1 交流電源
2a,2b 巻線
3 コンデンサ
4 ダイオードブリッジ
5 コンデンサ
6 ダイオード
7 電流制限抵抗
8 制御回路
9 サーミスタ
10 コンデンサ
11 抵抗
12 センス抵抗
13 コンデンサ
14 ダイオード
15 補助巻線
16 スイッチング素子
17 一次巻線
18 二次巻線
19 ダイオード
20 コンデンサ
21 フォトカプラ
21a 発光ダイオード
21b フォトトランジスタ
22 シャントレギュレータ
23,24 抵抗
25 出力端子
26 負荷
30 入力電圧検出部
31,32 ヒステリシスコンパレータ
33 インバータ
34 D型フリップフロップ回路
35,36 基準電圧源
40 周波数低減ゲイン設定部
41,42 スイッチ
50 可変周波数発振部
51 増幅器
52 トランジスタ
53,54 比較器
55 RS型フリップフロップ
60 駆動回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 AC power supply 2a, 2b Winding 3 Capacitor 4 Diode bridge 5 Capacitor 6 Diode 7 Current limiting resistance 8 Control circuit 9 Thermistor 10 Capacitor 11 Resistance 12 Sense resistance 13 Capacitor 14 Diode 15 Auxiliary winding 16 Switching element 17 Primary winding 18 2 Next winding 19 Diode 20 Capacitor 21 Photocoupler 21a Light emitting diode 21b Phototransistor 22 Shunt regulator 23, 24 Resistor 25 Output terminal 26 Load 30 Input voltage detector 31, 32 Hysteresis comparator 33 Inverter 34 D-type flip-flop circuit 35, 36 Reference Voltage source 40 Frequency reduction gain setting unit 41, 42 Switch 50 Variable frequency oscillating unit 51 Amplifier 52 Transistor 53, 54 Comparator 55 RS type F Flop 60 drive circuit

Claims (6)

交流入力電圧を整流した直流電圧をスイッチング素子のオン動作によりトランスに接続して前記トランスにエネルギを蓄え、前記スイッチング素子のオフ動作により前記エネルギを開放することで所定の直流電圧を負荷に出力するフライバック式のスイッチング電源装置であって、前記負荷が所定の負荷率より低減したときに前記スイッチング素子のスイッチング周波数を低減するように制御するスイッチング電源装置の制御回路において、
前記交流入力電圧が入力されて前記交流入力電圧が高圧系か低圧系かを検出する入力電圧検出部と、
前記入力電圧検出部による検出結果に応じて前記スイッチング周波数の低減ゲイン特性を切り替えるようにした周波数低減ゲイン設定部と、
を備えていることを特徴とするスイッチング電源装置の制御回路。
A DC voltage obtained by rectifying an AC input voltage is connected to a transformer by turning on the switching element, energy is stored in the transformer, and a predetermined DC voltage is output to the load by releasing the energy by turning off the switching element. In the flyback type switching power supply device, the control circuit for the switching power supply device that controls to reduce the switching frequency of the switching element when the load is reduced below a predetermined load factor,
An input voltage detector that detects whether the AC input voltage is input and the AC input voltage is a high-voltage or low-voltage system;
A frequency reduction gain setting unit configured to switch a reduction gain characteristic of the switching frequency according to a detection result by the input voltage detection unit;
A control circuit for a switching power supply device, comprising:
前記周波数低減ゲイン設定部は、前記低圧系のときに切り替えられる前記低減ゲイン特性の低減開始ポイントを、前記高圧系のときの低減開始ポイントよりも高負荷率側に設定して、前記負荷率に対する前記スイッチング周波数の特性を前記高圧系で動作している場合と前記低圧系で動作している場合とでほぼ同じになるにようにしたことを特徴とする請求項1記載のスイッチング電源装置の制御回路。   The frequency reduction gain setting unit sets a reduction start point of the reduction gain characteristic that is switched in the low pressure system to a higher load factor side than a reduction start point in the high pressure system, and 2. The control of a switching power supply device according to claim 1, wherein characteristics of the switching frequency are made substantially the same when operating in the high voltage system and when operating in the low voltage system. circuit. 前記周波数低減ゲイン設定部は、第1の入力端子に前記負荷に出力する電圧に対応したフィードバック信号を入力する増幅器と、接地電位と電源電圧との間に直列に接続された第1の抵抗、第2の抵抗、第3の抵抗および第4の抵抗と、一端が前記増幅器の出力に接続され、他端が前記増幅器の第2の入力端子および前記第2の抵抗と前記第3の抵抗との接続点に接続された第5の抵抗と、前記第1の抵抗および第4の抵抗に並列に接続された第1および第2のスイッチとを備え、前記増幅器の第2の入力端子に前記第2の抵抗と前記第3の抵抗との接続点を接続し、前記入力電圧検出部が前記低圧系を検出したとき、前記第1および第2のスイッチを開成し、前記高圧系を検出したとき、前記第1および第2のスイッチを閉成するようにしたことを特徴とする請求項1記載のスイッチング電源装置の制御回路。   The frequency reduction gain setting unit includes: an amplifier that inputs a feedback signal corresponding to a voltage output to the load to a first input terminal; a first resistor connected in series between a ground potential and a power supply voltage; The second resistor, the third resistor, and the fourth resistor, one end of which is connected to the output of the amplifier, and the other end is connected to the second input terminal of the amplifier, the second resistor, and the third resistor. And a first switch and a second switch connected in parallel to the first resistor and the fourth resistor, and a second input terminal of the amplifier includes the first resistor and a second switch. A connection point between the second resistor and the third resistor is connected, and when the input voltage detection unit detects the low voltage system, the first and second switches are opened and the high voltage system is detected. When the first and second switches are closed The control circuit of the switching power supply device according to claim 1, wherein a. 前記増幅器の出力電圧により前記スイッチング周波数を決定する可変周波数発振部を備えていることを特徴とする請求項3記載のスイッチング電源装置の制御回路。   4. The control circuit for a switching power supply device according to claim 3, further comprising a variable frequency oscillating unit that determines the switching frequency based on an output voltage of the amplifier. 前記入力電圧検出部は、前記低圧系の電圧のピークと前記高圧系の電圧のピークとの間の値の閾値を有し、該閾値と前記交流入力電圧とを比較する比較器と、前記交流入力電圧の半周期に前記交流入力電圧が前記閾値より高いことを前記比較器が検出したか否かを示す信号を保持する回路とを備え、保持された信号を前記周波数低減ゲイン設定部における低減ゲイン特性の切り替えに使用していることを特徴とする請求項1記載のスイッチング電源装置の制御回路。   The input voltage detection unit has a threshold value between the peak of the low-voltage system voltage and the peak of the high-voltage system voltage, and compares the threshold value with the AC input voltage; and the AC A circuit that holds a signal indicating whether or not the comparator detects that the AC input voltage is higher than the threshold value in a half cycle of the input voltage, and reduces the held signal in the frequency reduction gain setting unit 2. The control circuit for a switching power supply device according to claim 1, wherein the control circuit is used for switching a gain characteristic. 交流入力電圧を整流した直流電圧をスイッチング素子のオン動作によりトランスに接続して前記トランスにエネルギを蓄え、前記スイッチング素子のオフ動作により前記エネルギを開放することで所定の直流電圧を負荷に出力するフライバック式のスイッチング電源装置であって、前記負荷が所定の負荷率より低減したときに前記スイッチング素子のスイッチング周波数を低減するように制御する制御回路を備えたスイッチング電源装置において、
前記制御回路は、
前記交流入力電圧が入力されて前記交流入力電圧が高圧系か低圧系かを検出する入力電圧検出部と、
前記入力電圧検出部による検出結果に応じて前記スイッチング周波数の低減ゲイン特性を切り替え、前記負荷率に対する前記スイッチング周波数の特性を前記高圧系で動作している場合と前記低圧系で動作している場合とでほぼ同じになるように制御する周波数低減ゲイン設定部と、
前記周波数低減ゲイン設定部の出力電圧により前記スイッチング周波数を決定する可変周波数発振部と、
を有していることを特徴とするスイッチング電源装置。
A DC voltage obtained by rectifying an AC input voltage is connected to a transformer by turning on the switching element, energy is stored in the transformer, and a predetermined DC voltage is output to the load by releasing the energy by turning off the switching element. In the flyback type switching power supply, the switching power supply comprising a control circuit that controls to reduce the switching frequency of the switching element when the load is reduced below a predetermined load factor.
The control circuit includes:
An input voltage detector that detects whether the AC input voltage is input and the AC input voltage is a high-voltage or low-voltage system;
The switching frequency reduction gain characteristic is switched according to the detection result by the input voltage detection unit, and the switching frequency characteristic with respect to the load factor is operated in the high voltage system and in the low voltage system And a frequency reduction gain setting unit that controls to be substantially the same, and
A variable frequency oscillating unit that determines the switching frequency according to an output voltage of the frequency reduction gain setting unit;
A switching power supply device comprising:
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